CN102997686B - 电石炉自动出炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电石炉自动出炉装置，由大车机构、工具杆锁紧机构、工作臂机构、工作臂俯仰机构、隔热防护系统、工具小车和用于控制电石炉自动出炉装置内液压设备的随车液压站和用于电石炉自动出炉装置各部分结构配合运作的自动控制系统组成；其中工具杆锁紧机构和工作臂机构通过螺栓连接在一起，工作臂机构通过螺栓固定在大车机构上部，工作臂俯仰机构两端分别与大车机构和工作臂机构通过螺栓把合，隔热防护系统固定在大车机构前端，随车液压站固定在大车机构上部后方；采用上述方案的本发明，全套设备由液压传动，可远距离操作，极大地减少了炉前工的人工操作，避免人体长时间处于高温环境中，减少了安全隐患。

Description

电石炉自动出炉装置

技术领域

本发明属于冶炼设备，用于对电石炉进行自动出炉操作。

背景技术

电石炉的出炉操作(主要是开眼,捅眼,堵眼)一直以来都是人工操作，于以往的小型电石炉的生产，人工操作时炉门出现异常对生产的影响不大，而对于大型电石炉的生产则不同，人工操作时经常会出现困难，甚至出现事故而影响生产。对于大型电石炉人工出炉还存在以下缺点：

1.人工开眼的操作中，由于用于捅眼的钢筋直径只有20mm左右，捅出的炉眼小，熔融电石通过很困难，炉口容易堵塞；

2.人工堵炉眼操作时，堵的深浅难以控制。堵的过浅，炉门会过热，炉墙砖衬有可能被烧坏。如果堵的过深，又会导致跑眼事故的发生；

3.手工操作时工人劳动强度大，工作环境恶劣，且整个过程人工参与时间很长，存在很大的安全隐患，易发生各种人身伤害。

虽然国内也出现过用于矿热炉的出炉设备，大都结构不够合理,操作不太方便,稳定性也较差,只能用于一般的矿热炉的出炉操作，不能满足电石炉的使用要求。

发明内容

本发明针对以上问题，要解决的技术问题是提供一种安全,自动,高效的电石炉出炉设备。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

电石炉自动出炉装置，由大车机构、工具杆锁紧机构、工作臂机构、工作臂俯仰机构、隔热防护系统、工具小车和用于控制电石炉自动出炉装置内液压设备的随车液压站和用于电石炉自动出炉装置各部分结构配合运作的自动控制系统组成；其中工具杆锁紧机构和工作臂机构通过螺栓连接在一起，工作臂机构通过螺栓固定在大车机构上部，工作臂俯仰机构两端分别与大车机构和工作臂机构通过螺栓把合，隔热防护系统固定在大车机构前端，随车液压站固定在大车机构上部后方，工具杆及工具小车布置于大车机构前方一侧轨道上，且上述轨道与大车机构轨道成90°垂直布置；

大车机构包括：液压马达、中间齿轮、同步轴、同步齿轮、车轮、液压夹轨器和车架；液压马达固定在车架上；液压马达输出端固定有中间齿轮；同步轴固定在车架上，且两端固定有同步齿轮；同步齿轮与中间齿轮啮合；车轮固定在车架底部两侧，且通过同步轴两端的同步齿轮驱动其转动；液压夹轨器固定在车架前端；

采用上述结构的本发明液压马达通过一个中间齿轮驱动安装在一根同步轴两端的一对同步齿轮，再由同步齿轮驱动两侧后车轮转动实现两侧车轮的同向、同步旋转，驱动车体前进或后退。在车架两侧各安装一套液压夹轨器用于出炉装置工作时将出炉装置夹紧在轨道上；

工具杆锁紧机构包括：液压缸Ⅰ、连接盘、连接套Ⅰ、连接套Ⅱ、连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、卡钳、液压缸Ⅱ、连杆Ⅲ、导电板和水套；液压缸Ⅰ后端固定在连接套Ⅰ上，前端与连接盘相连，且液压缸Ⅰ设置于连接套Ⅰ内部；连接盘通过销轴与连杆Ⅱ一端相连，连杆Ⅱ另一端通过销轴与连杆Ⅰ连接，且连杆Ⅰ与卡钳后端伸出杆通过销轴连接，连接套Ⅱ固定在连接套Ⅰ前端，连接套Ⅱ套置在连杆Ⅰ、连杆Ⅱ和卡钳后端伸出杆组成的连杆机构外侧，且设置有用于连杆Ⅰ一端伸出的通孔；即连杆Ⅰ,连杆Ⅱ,卡钳,连接套Ⅱ组成三套平行四边形机构,且各套平行四边形机构之间成120°分布；水套套置在连接套Ⅰ和连接套Ⅱ外侧，且与连杆Ⅰ伸出于连接套Ⅱ端通过销轴连接；连接套Ⅰ外壁固定有液压缸Ⅱ，液压缸Ⅱ前端连接有连杆Ⅲ，连杆Ⅲ前端固定有导电板，且连杆Ⅲ与导电板连接处设置有绝缘垫板；

采用上述结构的本发明液压缸Ⅰ缸杆伸缩时,带动连接盘、连杆Ⅱ摆动,通过三套连杆Ⅱ和连杆Ⅰ的摆动使3个卡钳闭合在一起或打开将放入的工具杆卡紧或松开；液压缸Ⅱ共两套，分别固定在连接套Ⅰ的两侧,液压缸Ⅱ缸杆连接连杆Ⅲ,连杆Ⅲ又与导电板连接，通过液压缸Ⅱ缸杆的伸缩将导电板压靠或移开工具杆导电套端部,在连杆Ⅲ与导电板连接处放置有绝缘垫板保证导电板与其余设备的绝缘；水套包围在锁紧机构外围,中间通有冷却水,防护锁紧机构受高温辐射损坏；

工作臂机构包括：液压缸Ⅲ、导向杆、辊子、导电板及支架、大支架、支座和手动调节装置；导向杆通过辊子夹持保持水平，辊子通过轴承座固定在大支架上，导向杆前端与工具杆锁紧机构固定，液压缸Ⅲ一端固定在导向杆后端一端固定在大支架上；大支架上端固定有导电板及支架，且导电板及支架通过软电缆与工具杆锁紧机构中的导电板相连；导电板及支架与大支架连接处设置有绝缘垫板，用于保证导电板支架与除导电板以外设备的绝缘；大支架与下端的支座铰接，在支座与车架之间设置有用于工具杆相对炉门角度进行手动微调的手动调节装置；

工作臂俯仰机构由液压缸Ⅳ和两端支座组成，液压缸Ⅳ与两端支座铰接，两端支座分别与大车机构的车架和工作臂机构的大支架通过螺栓把合；

采用上述结构的本发明工作时通过液压缸Ⅳ缸杆伸缩带动工做臂机构的大支架摆动调节工具杆相对炉门角度；

工具小车包括：一套用于电石炉完成开眼，捅眼，堵眼，扒渣的工具杆组和用于运输此工具杆组的行走小车；行走小车包括：升降机构、横移液压缸、车体；车体下端设置有与固定于地面的轨道配合的滑轮；横移液压缸固定在地面一端与车体固定，且横移液压缸方向为沿着滑轨方向；车体上端固定有升降机构；升降机构上端设置有工具杆支座；升降机构内部设置有升降液压缸，且升降液压缸一端固定在升降机构底部一端固定在工具杆支座下端面；

采用上述结构的本发明横移液压缸驱动车体横移,将带有工具杆的系统的车体移近或远离出炉机车体,升降机构通过升降液压缸将放置在工具杆支座上的工具杆升起或落下,工具小车通过车体的横移和升降机构升降配合工具杆锁紧机构完成工具杆的换杆操作；

隔热防护系统由隔热板及其支架组成，隔热板通过支架固定在车架前端，用于防止出炉机车体结构和随车液压站受高温辐射变形或损坏；

综上本发明具有以下优点：

1.全套设备由液压传动，可远距离操作，极大地减少了炉前工的人工操作，避免人体长时间处于恶劣的高温环境中，减少了安全隐患；

2.工具杆接口一致，互换性好，可实现工艺动作快速切换；

3.开眼能力强，效率高。开出的炉眼大小确定，孔形规则，方向准确，深度可控，有利于维护炉内的冶炼环境，减少因开眼不确定对炉内熔池及炉口耐材的不利影响；

4.堵眼到位准确,堵眼力大，保证安全堵住炉口；

5.机械化作业使得炉口作业正常，生产流程顺畅，降低了人工操作时电极和电量的消耗，以及氧管、氧气的消耗，节约了能源和成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的侧视结构示意图。

图2为本发明的大车机构示意图。

图3为本发明的工具锁紧机构剖面结构示意图。

图4为本发明的工作臂机构侧视结构示意图。

图5为本发明的工作臂结构A—A剖面结构示意图。

图6为本发明的工作臂俯仰机构结构示意图。

图7为本发明的工具小车侧视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种电石炉自动出炉装置，由大车机构1、工具杆锁紧机构2、工作臂机构3、工作臂俯仰机构4、隔热防护系统5、工具小车6和用于控制电石炉自动出炉装置内液压设备的随车液压站7和用于电石炉自动出炉装置各部分结构配合运作的自动控制系统8组成；其中工具杆锁紧机构2和工作臂机构3通过螺栓连接在一起，工作臂机构3通过螺栓固定在大车机构1上部，工作臂俯仰机构4两端分别与大车机构1和工作臂机构3通过螺栓把合，隔热防护系统5固定在大车机构1前端，随车液压站7固定在大车机构1上部后方，工具杆及工具小车6布置于大车机构1前方一侧轨道上，且上述轨道与大车机构1轨道成90°垂直布置；

如图1和如图2所示大车机构1包括：液压马达9、中间齿轮10、同步轴11、同步齿轮12、车轮13、液压夹轨器14和车架15；液压马达9固定在车架15上；液压马达9输出端固定有中间齿轮10；同步轴11固定在车架15上，且两端固定有同步齿轮12；同步齿轮12与中间齿轮10啮合；车轮13固定在车架15底部两侧，且通过同步轴11两端的同步齿轮12驱动其转动；液压夹轨器14固定在车架15前端；

采用上述结构的本发明液压马达9通过一个中间齿轮10驱动安装在一根同步轴11两端的一对同步齿轮12，再由同步齿轮12驱动两侧后车轮13转动实现两侧车轮的同向、同步旋转，驱动车体前进或后退。在车架15两侧各安装一套液压夹轨器14用于出炉装置工作时将出炉装置夹紧在轨道上；

如图3所示工具杆锁紧机构2包括：液压缸Ⅰ16、连接盘17、连接套Ⅰ18、连接套Ⅱ19、连杆Ⅰ20、连杆Ⅱ21、卡钳22、液压缸Ⅱ23、连杆Ⅲ24、导电板25和水套26；液压缸Ⅰ16后端固定在连接套Ⅰ18上，前端与连接盘17相连，且液压缸Ⅰ16设置于连接套Ⅰ18内部；连接盘17通过销轴与连杆Ⅱ21一端相连，连杆Ⅱ21另一端通过销轴与连杆Ⅰ20连接，且连杆Ⅰ20与卡钳22后端伸出杆通过销轴连接，连接套Ⅱ19固定在连接套Ⅰ18前端，连接套Ⅱ19套置在连杆Ⅰ20、连杆Ⅱ21和卡钳22后端伸出杆组成的连杆机构外侧，且设置有用于连杆Ⅰ20一端伸出的通孔；即连杆Ⅰ20,连杆Ⅱ21,卡钳22,连接套Ⅱ19组成三套平行四边形机构,且各套平行四边形机构之间成120°分布；水套26套置在连接套Ⅰ18和连接套Ⅱ19外侧，且与连杆Ⅰ20伸出于连接套Ⅱ19端通过销轴连接；连接套Ⅰ18外壁固定有液压缸Ⅱ23，液压缸Ⅱ23前端连接有连杆Ⅲ24，连杆Ⅲ24前端固定有导电板25，且连杆Ⅲ24与导电板25连接处设置有绝缘垫板；

采用上述结构的本发明液压缸Ⅰ16缸杆伸缩时,带动连接盘17、连杆Ⅱ21摆动,通过三套连杆Ⅱ21和连杆Ⅰ20的摆动使3个卡钳22闭合在一起或打开将放入的工具杆卡紧或松开；液压缸Ⅱ23共两套，分别固定在连接套Ⅰ18的两侧,液压缸Ⅱ23缸杆连接连杆Ⅲ24,连杆Ⅲ24又与导电板25连接，通过液压缸Ⅱ23缸杆的伸缩将导电板25压靠或移开工具杆导电套端部,在连杆Ⅲ24与导电板25连接处放置有绝缘垫板保证导电板25与其余设备的绝缘；水套26包围在锁紧机构外围,中间通有冷却水,防护锁紧机构受高温辐射损坏；

如图1、图4和图5所示工作臂机构3包括：液压缸Ⅲ27、导向杆28、辊子29、导电板及支架30、大支架31、支座32和手动调节装置33；导向杆28通过辊子29夹持保持水平，辊子29通过轴承座固定在大支架31上，导向杆28前端与工具杆锁紧机构2固定，液压缸Ⅲ27一端固定在导向杆28后端一端固定在大支架31上；大支架31上端固定有导电板及支架30，且导电板及支架30通过软电缆与工具杆锁紧机构2中的导电板25相连；导电板及支架30与大支架31连接处设置有绝缘垫板，用于保证导电板支架与除导电板以外设备的绝缘；大支架31与下端的支座32铰接，在支座32与车架15之间设置有用于工具杆相对炉门角度进行手动微调的手动调节装置33；

如图6所示工作臂俯仰机构4由液压缸Ⅳ34和两端支座组成，液压缸Ⅳ34与两端支座铰接，两端支座分别与大车机构1的车架15和工作臂机构3的大支架31通过螺栓把合；

采用上述结构的本发明工作时通过液压缸Ⅳ34缸杆伸缩带动工做臂机构3的大支架31摆动调节工具杆相对炉门角度；

如图7所示工具小车6包括：一套用于电石炉完成开眼，捅眼，堵眼，扒渣的工具杆组36和用于运输此工具杆组的行走小车；行走小车包括：升降机构37、横移液压缸38、车体39；车体39下端设置有与固定于地面的轨道配合的滑轮；横移液压缸38固定在地面一端与车体39固定，且横移液压缸38方向为沿着滑轨方向；车体39上端固定有升降机构37；升降机构37上端设置有工具杆支座41；升降机构37内部设置有升降液压缸40，且升降液压缸40一端固定在升降机构37底部一端固定在工具杆支座41下端面；

采用上述结构的本发明横移液压缸38驱动车体39横移,将带有工具杆的系统的车体39移近或远离出炉机车体,升降机构37通过升降液压缸40将放置在工具杆支座上41的工具杆升起或落下,工具小车通过车体39的横移和升降机构升降37配合工具杆锁紧机构2完成工具杆的换杆操作；

隔热防护系统5由隔热板及其支架组成，隔热板通过支架固定在车架15前端，用于防止出炉机车体结构和随车液压站7受高温辐射变形或损坏；

综上所述，采用上述技术方案的本发明，全套设备由液压传动，可远距离操作，极大地减少了炉前工的人工操作，避免人体长时间处于恶劣的高温环境中，减少了安全隐患；工具杆接口一致，互换性好，可实现工艺动作快速切换；开眼能力强，效率高。开出的炉眼大小确定，孔形规则，方向准确，深度可控，有利于维护炉内的冶炼环境，减少因开眼不确定对炉内熔池及炉口耐材的不利影响；堵眼到位准确,堵眼力大，保证安全堵住炉口；机械化作业使得炉口作业正常，生产流程顺畅，降低了人工操作时电极和电量的消耗，以及氧管、氧气的消耗，节约了能源和成本。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.电石炉自动出炉装置，其特征在于：由大车机构(1)、工具杆锁紧机构(2)、工作臂机构(3)、工作臂俯仰机构(4)、隔热防护系统(5)、工具小车(6)和用于控制电石炉自动出炉装置内液压设备的随车液压站(7)和用于电石炉自动出炉装置各部分结构配合运作的自动控制系统(8)组成；其中工具杆锁紧机构(2)和工作臂机构(3)通过螺栓连接在一起，工作臂机构(3)通过螺栓固定在大车机构(1)上部，工作臂俯仰机构(4)两端分别与大车机构(1)和工作臂机构(3)通过螺栓把合，隔热防护系统(5)固定在大车机构(1)前端，随车液压站(7)固定在大车机构(1)上部后方，工具杆及工具小车(6)布置于大车机构(1)前方一侧轨道上，且上述轨道与大车机构(1)轨道成90°垂直布置；

所述大车机构(1)包括：液压马达(9)、中间齿轮(10)、同步轴(11)、同步齿轮(12)、车轮(13)、液压夹轨器(14)和车架(15)；所述液压马达(9)固定在车架(15)上；所述液压马达(9)输出端固定有中间齿轮(10)；所述同步轴(11)固定在车架(15)上，且两端固定有同步齿轮(12)；所述同步齿轮(12)与中间齿轮(10)啮合；所述车轮(13)固定在车架(15)底部两侧，且通过同步轴(11)两端的同步齿轮(12)驱动其转动；所述液压夹轨器(14)固定在车架(15)前端；

所述工具杆锁紧机构(2)包括：液压缸Ⅰ(16)、连接盘(17)、连接套Ⅰ(18)、连接套Ⅱ(19)、连杆Ⅰ(20)、连杆Ⅱ(21)、卡钳(22)、液压缸Ⅱ(23)、连杆Ⅲ(24)、导电板(25)和水套(26)；所述液压缸Ⅰ(16)后端固定在连接套Ⅰ(18)上，前端与连接盘(17)相连，且所述液压缸Ⅰ(16)设置于连接套Ⅰ(18)内部；所述连接盘(17)通过销轴与连杆Ⅱ(21)一端相连，所述连杆Ⅱ(21)另一端通过销轴与连杆Ⅰ(20)连接，且所述连杆Ⅰ(20)与卡钳(22)后端伸出杆通过销轴连接，所述连接套Ⅱ(19)固定在连接套Ⅰ(18)前端，连接套Ⅱ(19)套置在连杆Ⅰ(20)、连杆Ⅱ(21)和卡钳(22)后端伸出杆组成的连杆机构外侧，且设置有用于连杆Ⅰ(20)一端伸出的通孔；即连杆Ⅰ(20),连杆Ⅱ(21),卡钳(22),连接套Ⅱ(19)组成三套平行四边形机构,且各套平行四边形机构之间成120°分布；所述水套(26)套置在连接套Ⅰ(18)和连接套Ⅱ(19)外侧，且与连杆Ⅰ(20)伸出于连接套Ⅱ(19)端通过销轴连接；所述连接套Ⅰ(18)外壁固定有液压缸Ⅱ(23)，液压缸Ⅱ(23)前端连接有连杆Ⅲ(24)，连杆Ⅲ(24)前端固定有导电板(25)，且连杆Ⅲ(24)与导电板(25)连接处设置有绝缘垫板；

所述工作臂机构(3)包括：液压缸Ⅲ(27)、导向杆(28)、辊子(29)、导电板及支架(30)、大支架(31)、支座(32)和手动调节装置(33)；所述导向杆(28)通过辊子(29)夹持保持水平，辊子(29)通过轴承座固定在大支架(31)上，导向杆(28)前端与工具杆锁紧机构(2)固定，液压缸Ⅲ(27)一端固定在导向杆(28)后端一端固定在大支架(31)上；所述大支架(31)上端固定有导电板及支架(30)，且导电板及支架(30)通过软电缆与工具杆锁紧机构(2)中的导电板(25)相连；所述导电板及支架(30)与大支架连接处设置有绝缘垫板；所述大支架(31)与下端的支座(32)铰接，在支座(32)与车架(15)之间设置有用于工具杆相对炉门角度进行手动微调的手动调节装置(33)；

所述工作臂俯仰机构(4)由液压缸Ⅳ(34)和两端支座组成，液压缸Ⅳ(34)与两端支座铰接，两端支座分别与大车机构(1)的车架(15)和工作臂机构(3)的大支架(31)通过螺栓把合；

所述工具小车(6)包括：一套用于电石炉完成开眼，捅眼，堵眼，扒渣的工具杆组(36)和用于运输此工具杆组的行走小车；所述行走小车包括：升降机构(37)、横移液压缸(38)、车体(39)；所述车体(39)下端设置有与固定于地面的轨道配合的滑轮；所述横移液压缸(38)固定在地面一端与车体(39)固定，且所述横移液压缸(38)方向为沿着滑轨方向；所述车体(39)上端固定有升降机构(37)；所述升降机构(37)上端设置有工具杆支座(41)；所述升降机构(37)内部设置有升降液压缸(40)，且所述升降液压缸(40)一端固定在升降机构(37)底部一端固定在工具杆支座(41)下端面。

2.根据权利要求1所述的电石炉自动出炉装置，其特征在于：所述隔热防护系统(5)由隔热板及其支架组成，隔热板通过支架固定在车架(15)前端。